Почему срываются дорогостоящие космические проекты
Россия впервые после 15-летнего перерыва попыталась отправить к Марсу автоматическую научную экспедицию. Не получилось.
Запуск с космодрома Байконур транслировался в прямом эфире. И когда точно по циклограмме, в 00.16 по московскому времени ракета-носитель "Зенит-2 SБ" оторвалась от стартовой площадки и ушла ввысь с межпланетной станцией "Фобос-Грунт" на борту, показалось: все удалось.
Обе ступени ракеты отработали штатно. В 00.27 зонд был успешно выведен на опорную орбиту высотой в 347 километров. Затем маршевая двигательная установка, созданная на базе разгонного блока "Фрегат", должна была выдать два импульса и перевести аппарат на траекторию межпланетного перелета. Но дальше - сбой.
Не произошло ни первого, ни второго включения. "У нас была тяжелая ночь, - честно признался глава Роскосмоса Владимир Поповкин. - Мы долго не могли обнаружить космический аппарат. Сейчас нашли его координаты. Выяснилось, что двигательная установка не сработала".
Специалисты говорят: повторяется ситуация, близкая к той, что случилось с "Марсом-96". Когда в ноябре 1996 года из-за сбоя разгонного блока марсианский зонд не вышел на целевую орбиту и упал в океан.
Впрочем, говорить, что миссия "Фобоса-Грунт" потерпела провал, пока еще рано. По мнению экспертов, у российских специалистов есть еще три дня, чтобы повторить попытку отправить аппарат к Марсу. Как заявил тот же Поповкин, хотя произошедшее - это внештатная ситуация, но она рабочая. Она была предусмотрена при разработке проекта, и был предусмотрен порядок действий в такой ситуации.
"Мы будем перезакладывать программу космического аппарата. Орбита, на которой находится аппарат - опорная, никакие баки не сброшены, топливо не было потрачено", - сказал глава Роскосмоса.
По его мнению, причина нештатной ситуации в том, что по всей видимости система управления не перешла с Солнца на звездные датчики". "Будем смотреть телеметрию" - сказал Поповкин.
Мнение
Владимир Уваров, генерал-майор запаса, бывший главный специалист Вооруженных Сил РФ по космосу:
- Есть две версии случившегося. Первая - сбой связан с программным обеспечением. Вторая - это ошибка или поломка "железа" непосредственно на борту космического аппарата.
Например, могли выйти из строя какие-то датчики или приборы. Если есть устойчивая связь с аппаратом в зонах видимости, то теоретически все можно "перезаложить". О чем говорит тот факт, что топливо не потрачено? Значит, двигатель разгонного блока не включился. Возможно, это отголосок предыдущих аварий с разгонными блоками. По опыту: заставить повторно работать разгонный блок, скорее всего, не получится. Судя по всему, здесь дефект более серьезный. Следствие не интеллектуальной ошибки, а технологической.
Есть две системы ориентации космических аппаратов - на Солнце и звездную систему координат. При дальних полетах предпочтительнее строить ориентацию на звезды, В частности, система ищет одну из звезд типа Канопуса, наиболее яркую. Скорее всего, аппарат просто не дошел до той зоны, где он должен был "схватить" звезду.
Резюмируя всю имеющуюся на данный момент информацию, можно сделать вполне вероятный вывод: связка "разгонный блок и космический аппарат "Фобос-Грунт" находятся на опорной орбите в "транспортном положении". То есть солнечные батареи не работоспособны, антенны закрыты. Что не позволяет вступить с ними в активную связь.
На мой взгляд, "Фобос-Грунт" потерян. Эта вероятность крайне велика. По крайней мере, она существенно больше, чем возможность его оживить. Скажу еще одно: цикл изготовления космических систем очень длительный . Поэтому причины сегодняшней неудачи были заложены задолго до этого. Еще во времена бывшего руководства Роскосмоса.
Юрий Батурин, летчик-космонавт, Герой России:
- Мне очень жаль, что столь интересный и перспективный эксперимент, такая замечательная интересная экспедиция, не состоится. Но, честно говоря, для специалистов космонавтики ничего удивительного в этом нет. Потому что в космонавтике все новое внедряется постепенно и медленно, после летно-конструкторских испытаний. Не бывает так, что нужно сделать половину нового, и сразу все хорошо получится. А в этом аппарате слишком много новаций, не отработанных в летно-конструкторских испытаниях. К сожалению, чуда не произошло. Так что нынешняя неудача - это только следствие того, что мы не занимались космонавтикой последовательно, аккуратно, как того требуют правила космонавтики. И вот получили результат.
К экстриму с "Фобос-Грунтом" были готовы?
Переоценить значение запуска "Фобоса-Грунт" было трудно. Впервые после провала проекта "Марс-96" Россия наконец-то возвращается к серьезным планетным исследованиям. Более того, впервые в истории именно российский аппарат должен доставить на Землю образцы грунта со спутника Марса - Фобоса. И это, как подчеркивают ученые, сразу же выведет Россию на передовые рубежи, которые она занимала когда-то. Почему?
Пока ни одна страна не располагает веществом из-за пределов системы Луна-Земля". Если не считать, конечно, японский проект "Хаябуса". Впрочем, сравнивать тут сложно: японцам удалось доставить с помощью зонда лишь микроскопическое количество пыли, собранной на астероиде Итокава. Наши же ученые надеются заполучить куда более "весомые" образцы с поверхности Фобоса: песок и даже камни.
Возникает и другой вопрос. Почему для космического реванша выбран именно спутник Марса, сильно смахивающий на огромную неровную картофелину? К тому же и имя у него вроде как подкачало: Фобос в переводе с греческого - страх. Но рванули. Без страха и упрека.
Фобос интересен прежде всего тем, что относится к очень малым космическим телам. Если все большие планеты и большинство их спутников сильно "прогнулись", или мягче - изменились под действием внешних факторов, а также вулканизма или эрозии, то малые тела Солнечной системы сохранились в том виде, в котором были миллиарды лет назад. По сути - законсервированы.
То есть Фобос может сохранить тот реликтовый материал, из которого образовались планеты Солнечной системы. И эта экспедиция - великолепный шанс приблизиться к разгадке фундаментальных тайн происхождения жизни.
Вообще о шансе говорили много. В том числе и на Байконуре. "Это фактически последний шанс, чтобы люди, которые занимались теми проектами (советскими межпланетными программами - ред.), могли передать опыт новым людям, чтобы была преемственность, чтобы не разрывать связь времен. Иначе мы стояли бы на том месте, где стоят все страны, впервые отправляющиеся в космос", - заявил на космодроме генеральный директор - генеральный конструктор НПО имени Лавочкина Виктор Хартов.
По его словам, миссию межпланетной станции "Фобос-Грунт" ждет много нового, в том числе возможны какие-либо нештатные ситуации. Однако специалисты готовы к ним. "Приключений у нас может быть достаточно, но мы сделали все, чтобы персонал с ними справился", - сказал Хартов.
Но "приключения" начались непредсказуемо рано.
Что ищем на "Фобосе"
Ученые надеются, что экспедиция продлится около трех лет. Ожидается, что после старта аппарат в конце сентября 2012 года прибудет к Марсу и в феврале 2013 выполнит посадку на "Фобосе". На орбите Марса от российского космического аппарата отделится китайский научный микроспутник, а затем будет проведен эксперимент по радиозондированию атмосферы планеты. Вместе с аппаратом к Фобосу отправилась коллекция микроорганизмов и личинок насекомых, которые вернутся на Землю в 2014 году. Всего 50 видов. Если семена растений, бактерии и личинки не погибнут, значит, для живых существ экспедиции к другим планетам реальны.
Кстати, по словам директора Института космических исследований РАН Льва Зеленого, ученые не ожидают найти на "Фобосе" собственные микроорганизмы. "Вряд ли там будут какие-то микроорганизмы, поскольку Фобос постоянно подвергается радиации. Если они там и есть, то, скорее всего, попали туда с Марса", - заметил Зеленый. По возвращении миссии ученые смогут определить, как влияют межпланетные перелеты на простейшие живые организмы. Есть ли риск, что аппарат принесет с собой инородные для Земли бактерии? Как говорит академик Зеленый, он снижен до минимума: "Подразделение "космического карантина" дезинфицирует части аппарата, которые будут соприкасаться с "Фобосом".
Место для высадки на "Фобосе" определено. Из нескольких вариантов ученые выбрали район в экваториальной области на стороне спутника, постоянно обращенной к Марсу. По словам специалистов, посадка межпланетной станции будет больше похожа на стыковку: аппарат зацепится за Фобос и специальным манипулятором соберет грунт. Надо сказать, что ученые долго спорили, какой брать грунт - с поверхности или из глубины? Остановились на первом варианте. Это будет колонка реголита и фрагментов, размерами до 15 мм, общим объемом около 100 кубических сантиметров. Установленная на " Фобос-грунте" рука-манипулятор сможет не только брать образцы, но и обследовать площадку радиусом до полутора метров. Примерно так же, как марсоходы на поверхности Красной планеты.
Обратно полет будет длиться примерно 9-11 месяцев. Спускаемый аппарат войдет в атмосферу Земли со скоростью 12 километров в секунду. При этом у спускаемого аппарата нет парашюта и радиодатчиков для связи с ним, он сам должен тормозить за счет своей конусной формы. Спускаемый аппарат должен будет по баллистической траектории приземлиться в районе полигона Сары-Шаган в Казахстане.
Серьезный нюанс: универсальный научный комплекс должен был остаться на орбите и продолжить исследования Фобоса и Марса. Почему это важно? По словам специалистов, когда, летели на Венеру, то ошибались, например, по атмосфере в десятки раз. И аппарат разрушался. В чем здесь есть уверенность? Многие элементы новой марсианской миссии отработаны при полетах к Луне и Красной планете раньше. И самое, пожалуй, главное, создана универсальная платформа, которая будет использоваться во всех последующих миссиях - и на Марс, и на Венеру, и на Юпитер.
Это не первая экспедиция России на Фобос. Когда-то "Фобос-1" провалился из-за того, что специалист допустил ошибку при выдаче команды на маневрирование. "Фобос-2" долетел до Марса, но тоже был потерян. Существует ли страховка от подобных рисков сегодня?
Риски космического масштаба
Политика запуска в космос изменилась, - говорят специалисты. Раньше к любому аппарату обязательно делался дубль: то есть запуск один, но изготавливались два летных образца. Так, в музее НПО имени Лавочкина стоят образцы летных аппаратов Луна-9, Луна-13, которые были построены как резервные. Они не понадобились. Но сейчас в мире никто так не работает. И это понятно: ресурсы тратятся огромные - в наземные испытания, качество и надежность техники.
Но, как заявил глава Федерального космического агентства Владимир Поповкин, Россия вернется к советской практике отправки в ответственные межпланетные экспедиции двух идентичных космических аппаратов, чтобы даже в случае выхода одного из них из строя обеспечить выполнение программы. Так, в 60-е и 80-е годы советские ученые отправляли для исследований планет по два, а иногда и по три космических зонда одновременно. Одним из последних примеров такой практики были аппараты "Вега-1" и "Вега-2", которые успешно исследовали комету Галлея и планету Венера.
Правда, что касается станции "Фобос-Грунт", то она в единственном экземпляре. Зато ряд ключевых элементов аппарата "Фобос-Грунт" сделан в двух, чтобы в случае обнаружения неполадок во время испытаний, их можно было оперативно заменить.
Сколько стоит "Фобос"
Как заявил незадолго до запуска генеральный конструктор-генеральный директор НПО им. Лавочкина Виктор Хартов, стоимость проекта "Фобос-Грунт" составляет около 5 миллиардов рублей. " Если посчитать, то получится, что каждый житель РФ в течение 10 лет должен платить 3 рубля в год налогов, это и получается окупаемость миссии. Это не так и дорого", - прокомментировал он. А директор Института космических исследований РАН Лев Зеленый, в свою очередь, отметил, что проекты такого класса в Европейском космическом агентстве или в НАСА стоят 300-400 миллионов евро.
В реализации проекта участвовали 10 тысяч человек, но непосредственно управлять космическим комплексом с Земли будут 30-40 человек. Важный момент: по словам специалистов, практически все составные части станции абсолютно новые и никогда до этого не имели летного опыта.
Россия готовилась к рывку в дальний космос не один год. Запуск планировался еще в 2009-м. Но тогда РАН и Роскосмос решили "тормознуть" полет на два года. Основная причина: нужны дополнительные испытания аппарата "Фобос-Грунт" и его систем, чтобы повысить их надежность.
Впрочем, сегодня уже мало кто помнит, что этот старт изначально вообще намечался на 2005 год. Однако и тогда резко подвело финансирование. А ведь все намечаемые даты пусков, включая нынешнюю - астрономические: в наиболее благоприятное "окно", когда Марс и Земля находятся на максимально близком расстоянии.
В этом проекте специалисты намерены отработать все основные технологии для последующих экспедиций к Марсу. В частности, операции по посадке и забору грунта в условиях нулевой гравитации. На базе аппарата Фобос-Грунт впоследствии будет создана целая серия АМС: Луна-Глоб, Венера-Д, Марс-НЭТ, Апофис-П, Апофис-Грунт. Также, в продолжение программы "Биориск", планируется отправка микроорганизмов к Марсу, с последующим возвращением их на Землю.
Из чего состоит межпланетная станция
1. - из маршевой двигательной установки
2. - фермы с китайским спутником
3. - перелётного модуля сухой массой 590 кг и возвращаемого аппарата 215 кг
4. - стартовая масса - 13,2 тонны
5. - масса научной аппаратуры - 50 кг
6. - ориентация космического аппарата - трехосная
7. - срок активного существования - 3 года
8. - ракета-носитель - "Зенит-2"
Центральным элементом, или каркасом, аппарата является восьмигранная призматическая конструкция перелётного модуля. На гранях призмы размещается бортовая служебная и научная аппаратура.
Электропитание - от двух прикреплённых к перелётной ступени панелей солнечных батарей.
Хронология экспедиции
• 2011 г. 9 ноября, 00:16 МСК - запуск;
• 2012 г. 29 сентября - прибытие к Марсу;
• 2013 г. февраль - посадка на Фобос и старт с Фобоса
• 2013 г. август - отлёт к Земле;
• 2014 г. июль - прибытие в околоземное пространство;
• Общее время экспедиции - 3 года (1095 дней).
Что в планах?
Лев Зеленый, директор ИКИ РАН, академик:
- Россия в 2020-х годах планирует отправить межпланетную станцию на спутник Юпитера - Европу. Сейчас ведется предварительная работа по этому проекту. У нас сейчас готовится проект "Марс-NET", который, надеюсь, осуществится уже в этом десятилетии. Мы долджэны исследовать климат Марса, потому что те, кто высадятся на эту планету, столкнутся с большим и проблемами, причем не только радиационными. Марс имеет очень капризную атмосферу, там сильные пылевые бури, и предсказание погоды на Марсе очень важно.
Последние космические неудачи
5 декабря 2010 года. Три спутника российской навигационной системы ГЛОНАСС - конкурента американской GPS - упали в Тихий океан. Финансовые потери оцениваются в 4 миллиарда рублей. Причиной аварии признана ошибка в программировании.
1 февраля 2011 года. Спутник "Гео-ИК-2" вышел на незаданную орбиту после запуска на ракете "Рокот".
18 августа 2011 года. Спутник "Экспресс-АМ4", запущенный ракетой "Протон-М" для предоставления услуг цифрового телевидения, телефонной связи и интернет-услуг по всей территории России, утрачен после того, как был выведен на неправильную орбиту.
24 августа 2011 года: Грузовой корабль "Прогресс М-12М" с несколькими тоннами груза предназначенного МКС, упал в Сибири вскоре после старта.
Что пишут западные СМИ
"Сразу же после запуска российский космический аппарат "Фобос-грунт" столкнулся с серьезными трудностями. Скорее всего, они возникли из-за компьютерного обеспечения или из-за проблем с двигательной установкой, - отмечает старший редактор журнала "Universe today" Нэнси Аткинсон, - Вначале связь со станцией была потеряна, а затем вновь восстановлена. Трудно сказать, что произошло за два с половиной часов полета, почему космический корабль не вышел на заданную орбиту".
"Россия должна бороться за свою космическую станцию стоимостью 120 миллионов евро. После удачного старта во вторник возникли проблемы с выводом корабля на заданную орбиту. Российские специалисты признали, что возникла нештатная ситуация. Однако важно то, что связь со спутником не потеряна", - пишет немецкая газета "Хандельсблат".
Как отмечает интернет-портал MarsNews, миссия российской станции "Фобос-Грунт" по доставке на Землю образцов грунта спутника Марса -теперь под вопросом. После образцового старта в Казахстане космический корабль застрял на околоземной орбите. Скорее всего, не сработала должным образом двигательная установка. Соответственно, аппарат не был зафиксирован на ожидаемой орбите. Время отделения от ракеты-носителя закончилось над Южной Америкой, а зона слежения российской наземной станции ограничена Европой и Азией.
Подготовил Александр Саможнев
Наталия Ячменникова
